机械工程师
MECHANICAL ENGINEER
扇形槽液压锁紧轴套结构锁紧转矩分析
邵诗严，孙淑霞，
闫明
（沈阳工业大学机械工程学院，沈阳110870）
摘要：液压锁紧轴套是五轴联动机床的关键部件，能够在液压力的作用下产生较大的弹性变形，锁紧进给轴的转动自由度，对机床定位锁紧和加工精度有重要的影响。为提高液压锁紧轴套的锁紧转矩，提出了一种新型液压锁紧轴套结构，在轴套有效长度上沿轴线方向加工出多个扇形槽，即均匀分布于液压油槽的圆周面上，形成两种不同的薄壁厚度，并依靠其薄壁部分的先后变形,对转轴产生机械制动效果，进而缩短锁紧时间。借助有限元方法和试验，研究了不同压力、不同内径、不同轴套与转轴之间的间隙、不同壁厚、不同有效长度对锁紧转矩的影响。研究表明；这种新型的液压锁紧轴套结构，能够大大缩短制动时间。
关键词：液压锁紧轴套：弹性性能：矩形槽：有限元
中图分类号：TH502.1 0引言
文献标志码：A
五轴联动机床是一种科技含量高、精密度高、专门用于加工复杂曲面的机床，在航空、航天、军事、科研、精密机等领域有着举足轻重的影响力，标志着我国生产制造业的前沿和制高点。五轴联动机床通常是由3个直线进给轴和2个旋转进给轴组成。
五轴联动机床在加工复杂工件时，不仅需要旋转（或基金项目：沈阳市工业科技相美项目（F12069200）
中的细小金属切屑进行分离，实验主要验证了分离器的分离有效性，以及分离器工作效率2个参数，为了验证分离器对不同黏度液体的分离效果，实验选择了4台机床，其中2台为5#切削油，另外2台为水溶性切削液，分离效果的衡量标准有网口大小和截留沉淀物两个方面，检验时对网口大小进行标记，网口越小且检验后网具截留颗粒物越少，则分离效果越好，分离实验的数据如表2所示。
由于每台加工中心中的切削液在切削液存储箱内的
表2实验数据
设备型号 VDF850(1#) VDF850(2#) VDF850(3#) VDF850(4#)
冷却箱容积L 700~800 700~800 700-800 700~800
波相材料 5#润滑油 5#润滑油水溶性切削液水溶性切削液
分离时间分离效果/min
/mm
45 55 32 45
0.2 0.2 0.1 0.1
高度不完全相同，因此表2中的分离时间存在一定的误差，但所有分离工作时间均符合分离器的工作额定时间，此外分离效果内的数据为过滤检验时使用的网具网口尺寸，通过实验发现切削油的黏度系数较高，分离效果较差，到达了额定分离精度的上限，面水溶性切削液的黏度系数较低，分离效果达到了额定数据的中间值，因此在分
离时间和分离效果上均能达到预期效果。 4结论
1)经过分离原理的合理设计，实现了金属切屑与切削液的有效分离，将传统的过滤分离与离心分离相结合，
文章编号：1002-2333(2016)05-0040-03
摆动)进给轴能够连续进给来实现多角度加工，还需要能够完成特定方向和角度加工，目前实现旋转（或摆动）角度分度和锁紧功能的部件主要有三齿盘锁紧机构、气动刹车片等定位锁紧机构P-。虽然此类机构能够满足分度定位功能，但不能实现任意角度的定位夹紧。而液压锁紧轴套这种新型锁紧机构，不仅具有任意角度定位锁紧的功能，而且还具有快速拆卸、结构紧漆、定心精度高、接触面积大、使用寿命长等优点，得到了机械制造业的青
通过机构的合理设计，减小了分离器的体积，提高了分离效率。
2)通过实验得出了分离时间和分离效果两组数据，由于实验对象液体存在误差，只能通过分离时间估算分离器的分离效率，但实验数据表明分离器基本上达到了预期的效果，具有一定的应用价值。
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（编样昊天）
作者简介：李杰(1986—)，男，助理实验师，研究方向为数控制造技术。收移日期：2015-11-27
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